KR101724889B1 - 차량용 질소산화물 정화 장치의 재생 방법 및 시스템 - Google Patents

차량용 질소산화물 정화 장치의 재생 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명에서는 마지막으로 NOx 재생이 수행된 시점으로부터 경과된 시간을 연산하는 연산 단계; 상기 연산된 시간이 기 설정된 임계 시점을 초과하는지 여부를 판단하는 판단 단계; 및 상기 연산된 시간이 임계 시점을 초과할 경우 초과되는 시간에 따라 기 설정된 탈황 수행 시점을 설정 시간만큼 단축 보정하는 단축 단계;를 포함하는 차량용 질소산화물 정화 장치의 재생 방법이 소개된다.

Description

차량용 질소산화물 정화 장치의 재생 방법 및 시스템 {METHOD AND SYSTEM FOR REGENERATING NOx CONVERSION APPARATUS}
본 발명은 차량용 질소산화물 정화 장치의 재생 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량용 질소산화물 정화 장치의 재생 시점을 단축하여 재생을 수행하는 차량용 질소산화물 정화 장치의 재생 방법 및 시스템에 관한 것이다.
배출 가스 규제가 강화됨에 따라서 희박 연소 내연 기관 작동시 발생되는 배출 가스 성분 중 질소산화물(NOx) 제거를 위해 질소산화물을 흡장하여 정화하는 장치의 적용이 확대되고 있다.
질소산화물 정화 장치는 일반 운전 조건인 희박 운전 조건(l > 1)에서 질소산화물을 일시적으로 흡착/흡장한 후 주기적인 농후 운전 조건(l < 1) 노출을 통해서 질소산화물을 탈착/정화한다. 즉 질소산화물 정화 장치의 질소산화물 정화 성능을 지속적으로 확보하기 위해서는 농후 분위기 노출이 필요한데, 희박 연소 내연 기관에서 농후 운전 조건으로 엔진 운전 모드를 변경하는 것은 큰 폭의 토크 변동을 일으키거나 연소 안정성을 악화시킬 수 있기 때문에 운전 모드 변경은 제한적인 범위 내에서 이루어진다.
예를 들어 도심 주행 등이 빈번한 경우, 차량이 저 부하 조건에서 대부분 운전되기 때문에 농후 조건으로 엔진 운전 모드를 변경하게 되면 연소 안정성이 악화될 가능성이 커지는바, 농후 운전 조건 노출 빈도는 매우 낮아지게 되며, 결과적으로 질소산화물 정화 장치의 질소산화물 정화 성능이 악화된다. 이는 질소산화물 정화 장치 내 귀금속과 질소산화물 흡장 물질의 완전 산화에 의한 것으로 대표적인 질소산화물 흡장 물질인 BaO와
Figure 112015078245501-pat00001
가 질소산화물 흡장 성능을 발휘할 수 없는
Figure 112015078245501-pat00002
형태의 화합물로 변환되기 때문이다.
그렇지만, 질소산화물 흡장 성능을 발휘할 수 없는
Figure 112015078245501-pat00003
는 고온 농후 분위기에 일정 시간 노출되면 다시금 BaO와
Figure 112015078245501-pat00004
형태의 질소산화물 흡장 물질로 변환될 수 있는데, 이때 필요한 고온 농후 분위기는 질소산화물 정화 장치의 탈황 과정(DeSOx: Desulfation)과 매우 유사한 조건이라고 할 수 있다.
따라서 일반 운전 조건이 희박 연소 조건인 내연 기관의 경우 질소산화물 정화 장치에 흡장된 질소산화물을 탈착/정화하기 위해 가끔씩 배출 가스의 공연비를 농후하게 만들어주어야 한다. 이는 내연 기관의 운전 모드 변경을 필요로 하며, 큰 폭의 토크 변동을 동반하거나 연소 안정성 악화로 이어질 수 있기 때문에, 운전 모드 변경은 제한적인 범위 내에서 이루어진다. 결과적으로 농후 운전 모드로의 변경이 제한될수록, 질소산화물 정화 장치 내 흡장된 질소산화물에 의해 새로이 생성된 질소산화물의 흡장/재생을 방해할 뿐만 아니라, 질소산화물 정화 장치 내 귀금속 또는 흡장 물질의 완전 산화 반응에 의해 궁극적으로 질소산화물 정화 장치 역할을 수행할 수 없게 되는 문제점이 있어왔던 것이다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-2000-0038931 A (2000.07.05)
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 질소산화물 정화 장치의 재생을 수행하는 차량용 질소산화물 정화 장치의 활성 유지를 위한 재생 방법 및 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 질소산화물 정화 장치의 재생 방법은 마지막으로 NOx 재생이 수행된 시점으로부터 경과된 시간을 연산하는 연산 단계; 상기 연산된 시간이 기 설정된 임계 시점을 초과하는지 여부를 판단하는 판단 단계; 및 상기 연산된 시간이 임계 시점을 초과할 경우 초과되는 시간에 따라 기 설정된 탈황 수행 시점을 설정 시간만큼 단축 보정하는 단축 단계;를 포함한다.
상기 임계 시점은 상기 연산된 시간에 따라 질소산화물 정화 장치의 질소산화물 정화 성능이 악화되지 않는 조건에서의 최대 시간으로 설정된 것을 특징으로 한다.
상기 임계 시점은 엔진의 운전 상태, 질소산화물 정화 장치 내 질소산화물 흡장량 및 질소산화물 정화 장치의 온도 중 적어도 어느 하나의 값에 따라 변경 설정되는 것을 특징으로 한다.
상기 기 설정된 탈황 수행 시점은 엔진의 운전 상태, 질소산화물 정화 장치 내 황피독량 및 질소산화물 정화 장치의 온도 중 적어도 어느 하나의 값에 따라 변경 설정되는 것을 특징으로 한다.
상기 단축 단계에서 탈황 수행 시점의 단축 보정되는 설정 시간은 상기 연산된 시간이 임계 시점을 넘어 초과되는 시간을 토대로 하여 단축되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 질소산화물 정화 장치의 재생 시스템은 마지막으로 NOx 재생이 수행된 시점으로부터 경과된 시간을 연산하는 연산부; 상기 연산부에서 연산된 시간이 기 설정된 임계 시점을 초과하는지 여부를 판단하는 판단부; 및 상기 판단부에서 연산된 시간이 임계 시점을 초과한 것으로 판단된 경우 초과되는 시간에 따라 기 설정된 탈황 수행 시점을 설정 시간만큼 단축 보정하는 보정부;를 포함한다.
상기 판단부의 임계 시점은 상기 연산부에서 연산된 시간에 따라 질소산화물 정화 장치의 질소산화물 정화 성능이 악화되지 않는 조건에서의 최대 시간으로 설정된 것을 특징으로 한다.
상기 판단부의 임계 시점은 엔진의 운전 상태, 질소산화물 정화 장치 내 질소산화물 흡장량 및 질소산화물 정화 장치의 온도 중 적어도 어느 하나의 값에 따라 변경 설정되는 것을 특징으로 한다.
상기 보정부의 탈황 수행 시점은 엔진의 운전 상태, 질소산화물 정화 장치 내 황피독량 및 질소산화물 정화 장치의 온도 중 적어도 어느 하나의 값에 따라 변경 설정되는 것을 특징으로 한다.
상기 보정부의 설정 시간은 상기 연산된 시간이 임계 시점을 넘어 초과되는 시간을 토대로 하여 단축되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량용 질소산화물 정화 장치의 재생 방법에 따르면, 질소산화물 정화 장치의 활성을 유지할 수 있어 질소산화물 정화 장치의 정화 효율이 안정적으로 유지되도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 질소산화물 정화 장치의 재생 방법의 순서도.
도 2는 도 1에 도시된 차량용 질소산화물 정화 장치의 재생 방법을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 질소산화물 정화 장치의 재생 시스템의 구성도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량용 질소산화물 정화 장치의 재생 방법 및 시스템에 대하여 살펴본다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 질소산화물 정화 장치의 재생 방법의 순서도이고, 도 2는 도 1에 도시된 차량용 질소산화물 정화 장치의 재생 방법을 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 질소산화물 정화 장치의 재생 시스템의 구성도이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 질소산화물 정화 장치의 재생 방법의 순서도로서, 본 발명에 따른 차량용 질소산화물 정화 장치의 재생 방법은 마지막으로 NOx 재생이 수행된 시점으로부터 경과된 시간을 연산하는 연산 단계(S100); 상기 연산된 시간이 기 설정된 임계 시점을 초과하는지 여부를 판단하는 판단 단계(S200); 및 상기 연산된 시간이 임계 시점을 초과할 경우 초과되는 시간에 따라 기 설정된 탈황 수행 시점을 설정 시간만큼 단축 보정하는 단축 단계(S300);를 포함한다.
상기의 연산 단계(S100)와 판단 단계(S200)는 NOx 재생 시점을 기준으로 연산 또는 판단이 이루어지며, 단축 단계(S300)에서는 질소산화물 정화 장치의 탈황 시점이 단축되도록 한다.
즉, 본 발명은 NOx 재생이 수행된 시점을 체크하여 시간을 연산(S102)하고, NOx 재생이 수행되지 않으면 임계시점과 비교 판단(S202)하며, 탈황 수행 시점을 단축 보정(S303)하여, 탈황 수행이 단축 보정된 시간으로 앞당겨져 수행됨으로써 이와 동시에 NOx 재생이 함께 수행되는 것을 유도하는 것이다.
여기서, NOx 재생이 수행된 시점은 계속적으로 체크되고, NOx 재생이 수행되지 않음에 따라 탈황 수행 시점이 계속적으로 단축 보정됨으로써 탈황 수행 시점이 앞당겨져 탈황 수행 시점이 초기 설정 시간보다 빠르게 수행되도록 할 수 있다. 이로 인해, 질소산화물 정화 장치가 장시간 농후 조건을 만족하지 못할 경우 질소산화물 정화 장치의 탈황 주기가 단축되어 탈황이 설정 시간보다 빠르게 수행됨으로써 질소산화물 정화 장치의 흡장 물질의 활성을 회복할 수 있다.
상술한 본 발명에 이해를 돕기 위해 부연하여 설명하면, 질소산화물 정화 장치의 재생에는 NOx 재생과 SOx 재생이 있는데, NOx 재생이 SOx 재생보다 짧은 주기로 이루어지며 재생이 수행되는 온도 또한 상대적으로 낮은 온도에서 수행된다. 예컨대, NOx 재생은 짧게는 수 분 간격으로 이루어질 수 있고 온도도 200 ~ 450도 사이에서 이루어질 수 있으나, SOx 재생은 몇 시간에서 길게는 수 일 간격으로 이루어질 수 있고 탈황 수행시의 온도 또한 500도 이상에서 수행될 수 있다.
만약, NOx의 재생이 상기 마지막으로 재생이 수행된 시점으로부터 임계 시점을 넘을 때까지 이루어지지 않는다면, 질소산화물 정화 장치에 누적되는 NOx의 양은 허용치를 초과할 수 있으며 질소산화물 정화 장치의 정화 성능은 약화될 수 있다.
따라서, NOx 재생 시점이 임계 시점을 넘을 때까지 질소산화물 정화 장치가 NOx 재생이 수행될 수 있는 농후 연소 분위기에 노출되지 못하는 경우 고온에서 농후 분위기로 NOx 재생시 보다 상대적으로 장시간 노출될 수 있는 SOx 재생 시점을 기 설정된 시점보다 앞당겨 수행함으로써 질소산화물 정화 장치의 재생 성능을 회복시키는 것이다.
본 발명에 대해서 구체적으로 설명하면, 연산 단계(S100)에서 마지막으로 NOx 재생이 수행된 시점은 가장 최근에 NOx 재생이 수행되었던 시점으로써, NOx 재생이 수행될 수 있도록 엔진이 농후 공연비로 운전되었던 가장 최근 시점이 될 수 있다.
마지막 NOx재생 시점 이후 질소산화물이 다시 흡장 및 누적되며 지속적으로 희박 연소상태가 지속될 경우 질소산화물 정화 장치의 흡장 용량을 초과하여 정화 성능 악화가 발생될 수 있다.
따라서, 판단 단계(S200)의 임계 시점은 NOx 재생이 수행된 마지막 농후 운전 종료 시점으로부터 다음 NOx 재생이 수행되는 농후 운전 사이에 질소산화물 정화 장치의 질소산화물 정화 성능이 악화되지 않을 것으로 기대할 수 있는 최대 시간으로 설정될 수 있는 것이다. 즉, 마지막으로 NOx 재생이 수행된 시점이 임계 시점을 초과한다면, 질소산화물 정화 성능이 악화되는 상황으로 판단하는 것이다.
상기 임계 시점은 설계자의 의도에 따라 다양하게 설정될 수 있으나, 바람직하게는 엔진의 운전 상태, 질소산화물 정화 장치 내 질소산화물 흡장량 및 질소산화물 정화 장치의 온도 중 적어도 하나 이상의 값에 의해 변경 설정될 수 있다.
예를 들어, 엔진이 희박 연소를 수행하거나 정화 장치의 질소산화물 흡장량이 감소하는 경우 또는 정화 장치의 온도가 낮아지는 경우 임계 시점을 미리 설정된 시간보다 더 짧게 앞당겨 지도록 설정할 수 있다. 이를 위해, 상기 요소들을 입력으로 하고 임계 시점을 출력으로 하는 맵 데이터가 마련될 수 있다.
물론, 설계자의 의도에 따라 상기 요소들을 고려하여 미리 설정한 고정된 시점을 가질 수도 있으며, 상기 요소들 외에도 다른 요소들을 고려하여 임계 시점을 결정할 수 있다.
한편, 상기 기 설정된 탈황 수행 시점은 엔진의 운전 상태, 질소산화물 정화 장치 내 황피독량 및 질소산화물 정화 장치의 온도 중 적어도 어느 하나의 값에 따라 변경 설정될 수 있다.
예컨대, 엔진이 희박 연소를 수행하거나 정화 장치의 황 피독량이 증가하는 경우 또는 정화 장치의 온도가 낮아지는 경우 탈황 수행 시점을 더 앞당길 수 있는 것이다. 이를 위해, 상기 임계 시점과 유사하게 엔진의 운전 상태, 질소산화물 정화 장치 내 황 피독량 및 질소산화물 정화 장치 장치의 온도 값을 입력으로 하고 탈황 수행 시점을 출력하는 맵 데이터가 마련될 수 있다.
상기 엔진의 운전 상태, 질소산화물 정화 장치 내 황 피독량 및 질소산화물 정화 장치의 온도에 의해 설정된 시점은 탈황 수행 시점의 기본 시점이 될 수 있으며, 설정된 기본 시점에서 상기 단축 단계(S300)에 의해 더 앞당겨 지게 될 수 있다.
한편, 상기 단축 단계(S300)에서 탈황 수행 시점의 단축 보정되는 설정 시간은 상기 연산된 시간이 임계 시점을 넘어 초과되는 시간을 토대로 하여 단축되도록 할 수 있다. 일례로, 상기 단축 단계(S300)에서 설정 시간은 연산된 시간이 임계 시점을 넘어 초과되는 시간에 비례하여 단축되도록 할 수 있다. 여기서, 설정 시간은 설계자에 의해 설정된 함수에 따라 다양하게 구성될 수 있으나, 바람직하게는 초과되는 시간에 비례하여 단축됨이 바람직하다.
예를 들어, 마지막 정화 시점을 0으로 보고 상기 임계 시점이 5분이며 상기 탈황 수행 시점이 120시간이라고 가정할 경우, 상기 연산 단계(S100)에서 희박 연소 운전이 5분을 넘도록 유지되는 경우 5분 이후 넘는 시간에 비례하여, 즉 1분 또는 2분이 지난 경우라면 미리 설정된 함수에 따라 탈황 수행 시점이 각각 12시간, 24시간이 단축되도록 설정될 수 있는 것이다. 이는 하나의 실시 예일 뿐이며 비례 정도, 적용되는 함수 등은 설계자의 의도 또는 재생 장치에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
단축 단계(S300)는 단축된 탈황 수행 시점까지 시간이 도달하게 되면 탈황이 이루어지도록 엔진의 운전상태를 농후 운전 상태로 조절하여 질소산화물 정화 장치의 SOx 재생 및 NOx 재생을 수행하며, 이후 임계 시점을 초과함에 따라 단축된 시간값을 다시 초기값으로 리셋함이 바람직하다. 상기 초기값은 상기 함수에 따라 1이 될 수도 있고 또는 별도로 지정된 값이 될 수도 있다.
이로 인해, 본 발명에서는 질소산화물 정화 장치의 활성을 유지할 수 있어, 질소산화물 정화 장치의 정화 효율을 안정적으로 유지할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 차량용 질소산화물 정화 장치의 재생 시스템은 마지막으로 NOx 재생이 수행된 시점으로부터 경과된 시간을 연산하는 연산부(100); 상기 연산부(100)에서 연산된 시간이 기 설정된 임계 시점을 초과하는지 여부를 판단하는 판단부(200); 및 상기 판단부(200)에서 연산된 시간이 임계 시점을 초과한 것으로 판단된 경우 초과되는 시간에 따라 기 설정된 탈황 수행 시점을 설정 시간만큼 단축 보정하는 보정부(300);를 포함한다.
즉, 본 발명은 연산부(100)를 통해 NOx 재생이 수행된 시점을 체크하고, 판단부(200)를 통해 NOx 재생이 수행되지 않은 것으로 판단되면, 보정부(300)가 탈황 수행 시점을 단축 보정하여, 탈황 수행이 단축 보정된 시간으로 앞당겨져 수행됨으로써 이와 동시에 NOx 재생이 함께 수행되는 것을 유도하는 것이다.
한편, 상기 판단부(200)의 임계 시점은 상기 연산부(100)에서 연산된 시간에 따라 질소산화물 정화 장치의 질소산화물 정화 성능이 악화되지 않는 조건에서의 최대 시간으로 설정될 수 있다. 즉, 마지막으로 NOx 재생이 수행된 시점이 임계 시점을 초과한다면, 질소산화물 정화 성능이 악화되는 상황으로 판단하는 것이다.
여기서, 상기 판단부(200)의 임계 시점은 엔진의 운전 상태, 질소산화물 정화 장치 내 질소산화물 흡장량 및 질소산화물 정화 장치의 온도 중 적어도 어느 하나의 값에 따라 변경 설정될 수 있다. 즉, 엔진이 희박 연소를 수행하거나 정화 장치의 질소산화물 흡장량이 감소하는 경우 또는 정화 장치의 온도가 낮아지는 경우 임계 시점을 미리 설정된 시간보다 더 짧게 앞당겨 지도록 설정할 수 있다.
한편, 상기 보정부(300)의 탈황 수행 시점은 엔진의 운전 상태, 질소산화물 정화 장치 내 황피독량 및 질소산화물 정화 장치의 온도 중 적어도 어느 하나의 값에 따라 변경 설정되도록 할 수 있다. 즉, 상기 엔진의 운전 상태, 질소산화물 정화 장치 내 황 피독량 및 질소산화물 정화 장치의 온도에 의해 설정된 시점은 탈황 수행 시점의 기본 시점이 될 수 있으며, 설정된 기본 시점에서 상기 단축 단계(S300)에 의해 더 앞당겨 지게 될 수 있다.
한편, 상기 보정부(300)의 설정 시간은 상기 연산된 시간이 임계 시점을 넘어 초과되는 시간을 토대로 하여 단축될 수 있다. 즉, 상기 보정부(300)에서 설정 시간은 연산된 시간이 임계 시점을 넘어 초과되는 시간에 비례하여 단축되도록 할 수 있다.
이를 통해, 단축된 탈황 수행 시점까지 시간이 도달하게 되면 탈황이 이루어지도록 엔진의 운전상태를 농후 운전 상태로 조절하여 질소산화물 정화 장치의 SOx 재생 및 NOx 재생을 수행하며, 이후 임계 시점을 초과함에 따라 단축된 시간값을 다시 초기값으로 리셋함이 바람직하다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량용 질소산화물 정화 장치의 재생 시스템에 따르면, 질소산화물 정화 장치의 활성을 유지할 수 있어, 질소산화물 정화 장치의 정화 효율을 안정적으로 유지할 수 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
S100:연산 단계 S200:판단 단계
S300:단축 단계 100:연산부
200:판단부 300:보정부

Claims (10)

  1. 마지막으로 수행된 NOx 재생이 종료된 시점으로부터 현재까지의 경과 시간을 연산하는 연산 단계;
    상기 연산된 시간이 기 설정된 임계 시점을 초과하는지 여부를 판단하는 판단 단계; 및
    상기 연산된 시간이 임계 시점을 초과할 경우 초과되는 시간에 따라 기 설정된 탈황 수행 시점을 설정 시간만큼 단축 보정하는 단축 단계;를 포함하고,
    상기 임계 시점은 마지막으로 수행된 NOx 재생 이후 다시 흡장되는 질소산화물이 질소산화물 정화 장치의 흡장 용량을 초과하지 않는 최대 시간으로 설정된 것을 특징으로 하는 차량용 질소산화물 정화 장치의 재생 방법.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 임계 시점은 엔진의 운전 상태, 질소산화물 정화 장치 내 질소산화물 흡장량 및 질소산화물 정화 장치의 온도 중 적어도 어느 하나의 값에 따라 변경 설정되는 것을 특징으로 하는 차량용 질소산화물 정화 장치의 재생 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 기 설정된 탈황 수행 시점은 엔진의 운전 상태, 질소산화물 정화 장치 내 황피독량 및 질소산화물 정화 장치의 온도 중 적어도 어느 하나의 값에 따라 변경 설정되는 것을 특징으로 하는 차량용 질소산화물 정화 장치의 재생 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 단축 단계에서 탈황 수행 시점의 단축 보정되는 설정 시간은 상기 연산된 시간이 임계 시점을 넘어 초과되는 시간을 토대로 하여 단축되는 것을 특징으로 하는 차량용 질소산화물 정화 장치의 재생 방법.
  6. 마지막으로 수행된 NOx 재생이 종료된 시점으로부터 현재까지의 경과 시간을 연산하는 연산부;
    상기 연산부에서 연산된 시간이 기 설정된 임계 시점을 초과하는지 여부를 판단하는 판단부; 및
    상기 판단부에서 연산된 시간이 임계 시점을 초과한 것으로 판단된 경우 초과되는 시간에 따라 기 설정된 탈황 수행 시점을 설정 시간만큼 단축 보정하는 보정부;를 포함하고,
    상기 판단부의 상기 임계 시점은 마지막으로 수행된 NOx 재생 이후 다시 흡장되는 질소산화물이 질소산화물 정화 장치의 흡장 용량을 초과하지 않는 최대 시간으로 설정된 것을 특징으로 하는 차량용 질소산화물 정화 장치의 재생 시스템.
  7. 삭제
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 판단부의 임계 시점은 엔진의 운전 상태, 질소산화물 정화 장치 내 질소산화물 흡장량 및 질소산화물 정화 장치의 온도 중 적어도 어느 하나의 값에 따라 변경 설정되는 것을 특징으로 하는 차량용 질소산화물 정화 장치의 재생 시스템.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 보정부의 탈황 수행 시점은 엔진의 운전 상태, 질소산화물 정화 장치 내 황피독량 및 질소산화물 정화 장치의 온도 중 적어도 어느 하나의 값에 따라 변경 설정되는 것을 특징으로 하는 차량용 질소산화물 정화 장치의 재생 시스템.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 보정부의 설정 시간은 상기 연산된 시간이 임계 시점을 넘어 초과되는 시간을 토대로 하여 단축되는 것을 특징으로 하는 차량용 질소산화물 정화 장치의 재생 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006336518A (ja) 2005-06-01 2006-12-14 Isuzu Motors Ltd 排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化システム
KR101480644B1 (ko) 2013-10-24 2015-01-08 현대자동차주식회사 린 녹스 트랩 촉매의 열화 감지 방법

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